四种Java线程池用法解析

本文为大家分析四种Java线程池用法,供大家参考,具体内容如下

http://www.jb51.net/article/81843.htm

1、new Thread的弊端

执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗?

?

1 2 3 4 5 6 7 8 new Thread( new Runnable() {      @Override    public void run() {      // TODO Auto-generated method stub      }    } ).start();

那你就out太多了,new Thread的弊端如下:

a. 每次new Thread新建对象性能差。
b. 线程缺乏统一管理,可能无限制新建线程,相互之间竞争,及可能占用过多系统资源导致死机或oom。
c. 缺乏更多功能,如定时执行、定期执行、线程中断。

相比new Thread,Java提供的四种线程池的好处在于:

a. 重用存在的线程,减少对象创建、消亡的开销,性能佳。
b. 可有效控制最大并发线程数,提高系统资源的使用率,同时避免过多资源竞争,避免堵塞。
c. 提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

2、Java 线程池

Java通过Executors提供四种线程池,分别为:

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
(1)newCachedThreadPool:

创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。示例代码如下:

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();    for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {      final int index = i;    try {      Thread.sleep(index * 1000 );    }      catch (InterruptedException e) {        e.printStackTrace();    }   cachedThreadPool.execute( new Runnable() {   @Override public void run() {    System.out.println(index); } }); }

线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。

(2)newFixedThreadPool:

创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。示例代码如下:

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool( 3 );    for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {    final int index = i;      fixedThreadPool.execute( new Runnable() {   @Override public void run() { try {    System.out.println(index);    Thread.sleep( 2000 ); } catch (InterruptedException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();    } } }); }

因为线程池大小为3,每个任务输出index后sleep 2秒,所以每两秒打印3个数字。

定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()。可参考PreloadDataCache。

(3)newScheduledThreadPool:

创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下:

?

1 2 3 4 5 6 7 8 ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool( 5 );   scheduledThreadPool.schedule( new Runnable() {   @Override public void run() {    System.out.println( "delay 3 seconds" ); } }, 3 , TimeUnit.SECONDS);

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下:

?

1 2 3 4 5 6 7 scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate( new Runnable() {   @Override public void run() {    System.out.println( "delay 1 seconds, and excute every 3 seconds" ); } }, 1 , 3 , TimeUnit.SECONDS);

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

ScheduledExecutorService比Timer更安全,功能更强大

(4)newSingleThreadExecutor:

创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下:

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) { final int index = i; singleThreadExecutor.execute( new Runnable() {   @Override public void run() {    try {      System.out.println(index);    Thread.sleep( 2000 ); } catch (InterruptedException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();      } }    }); }

结果依次输出,相当于顺序执行各个任务。

现行大多数GUI程序都是单线程的。Android中单线程可用于数据库操作,文件操作,应用批量安装,应用批量删除等不适合并发但可能IO阻塞性及影响UI线程响应的操作。

线程池的作用:

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根 据系统的环境情况,可以自动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果;少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量,其他线程排 队等候。一个任务执行完毕,再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程,线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时,如果线程池 中有等待的工作线程,就可以开始运行了;否则进入等待队列。

为什么要用线程池:

1.减少了创建和销毁线程的次数,每个工作线程都可以被重复利用,可执行多个任务。

2.可以根据系统的承受能力,调整线程池中工作线线程的数目,防止因为消耗过多的内存,而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存,线程开的越多,消耗的内存也就越大,最后死机)。

Java里面线程池的顶级接口是Executor,但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池,而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。

比较重要的几个类:

ExecutorService: 真正的线程池接口。

ScheduledExecutorService: 能和Timer/TimerTask类似,解决那些需要任务重复执行的问题。

ThreadPoolExecutor: ExecutorService的默认实现。

ScheduledThreadPoolExecutor: 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现,周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的,尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下,很有可能配置的线程池不是较优的,因此在Executors类里面提供了一些静态工厂,生成一些常用的线程池。

1.newSingleThreadExecutor

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2.newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

3.newCachedThreadPool

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,

那么就会回收部分空闲(60秒不执行任务)的线程,当任务数增加时,此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最大线程大小。

4.newScheduledThreadPool

创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

实例代码

一、固定大小的线程池,newFixedThreadPool:

 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 package app.executors;   import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService;   /**   * Java线程:线程池   *   * @author xiho   */ public class Test {    public static void main(String[] args) {      // 创建一个可重用固定线程数的线程池      ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool( 2 );      // 创建线程      Thread t1 = new MyThread();      Thread t2 = new MyThread();      Thread t3 = new MyThread();      Thread t4 = new MyThread();      Thread t5 = new MyThread();      // 将线程放入池中进行执行      pool.execute(t1);      pool.execute(t2);      pool.execute(t3);      pool.execute(t4);      pool.execute(t5);      // 关闭线程池      pool.shutdown();    } }   class MyThread extends Thread {    @Override    public void run() {      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。" );    } }

输出结果:

?

1 2 3 4 5 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 3 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 4 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 2 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 5 正在执行。。。

改变ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5)中的参数:ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2),输出结果是:

?

1 2 3 4 5 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 2 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 2 正在执行。。。

从以上结果可以看出,newFixedThreadPool的参数指定了可以运行的线程的最大数目,超过这个数目的线程加进去以后,不会运行。其次,加入线程池的线程属于托管状态,线程的运行不受加入顺序的影响。

二、单任务线程池,newSingleThreadExecutor:

仅仅是把上述代码中的ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2)改为ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
输出结果:

?

1 2 3 4 5 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。

可以看出,每次调用execute方法,其实最后都是调用了thread-1的run方法。

三、可变尺寸的线程池,newCachedThreadPool:

与上面的类似,只是改动下pool的创建方式:ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

输出结果:

?

1 2 3 4 5 pool- 1 -thread- 1 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 2 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 4 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 3 正在执行。。。 pool- 1 -thread- 5 正在执行。。。

这种方式的特点是:可根据需要创建新线程的线程池,但是在以前构造的线程可用时将重用它们。

四、延迟连接池,newScheduledThreadPool:

 

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 public class TestScheduledThreadPoolExecutor {      public static void main(String[] args) {        ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor( 1 );        exec.scheduleAtFixedRate( new Runnable() { //每隔一段时间就触发异常               @Override               publicvoid run() {                  //throw new RuntimeException();                  System.out.println( "================" );               }             }, 1000 , 5000 , TimeUnit.MILLISECONDS);        exec.scheduleAtFixedRate( new Runnable() { //每隔一段时间打印系统时间,证明两者是互不影响的               @Override               publicvoid run() {                  System.out.println(System.nanoTime());               }             }, 1000 , 2000 , TimeUnit.MILLISECONDS);      }   }

输出结果:

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ================   8384644549516   8386643829034   8388643830710   ================   8390643851383   8392643879319   8400643939383

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。

    原文作者:V青山绿水
    原文地址: https://www.cnblogs.com/ruiati/p/6134131.html
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞